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실험 연구의 중요성
과학 기술의 연구는 대체로 실험연구, 이론 연구, 실험/이론 연구등의 세가지 형태로 분류할 수 있다. 물론 실험 연구라고 하더라고 이론적으로 합당한 해석을 할 수 있어야 함은 지당하나 여기서 실험 연구라 함은 우선 실험 그 자체가 전체 연구의 핵심이 되는 경우를 일컫는다. 화학/화공의 역사를 보면 역사에 남는 아주 중요한 발견은 거의가 실험실에서 관찰된다. 수학적 모델이라는 것은 인간이 생각할 수 있는 가능한 모든 가정(assumption)과 자연에 대한 지식을 바탕으로 하는 것이므로 모델 자체에 포함시키지 않은 것들에 의한 새로운 발견의 가능성은 별로 높지 않다고 보는 것도 무리가 아니다. 실험 연구는 이론으로 예측된 현상을 실제로 실험을 통해서 확인하기 위해 하는 경우도 있고 새로운 아이디어가 일단 타당한 가를 빠르게 확인하기 위해 하는 경우가 많다. 그런데 실제로 실험을 하다 보면 전혀 생각하지도 않았던 뜻밖의 현상들을 보게 되는 경우가 많다. 나일론이나 Ziegler-Natta 촉매의 발견 과정만 보아도 우연한 관찰의 결과라고 볼 수 있는 것이다. 그만큼 실험실에서의 실험 연구가 중요하다는 뜻이다.
물론 실험 연구는 많은 고통을 수반할 때가 많다. 생각한 대로 장치가 잘 작동이 안된다거나 위험한 화학물질을 조심스럽게 다루느라 신경 쓰이고 또 많은 시간을 본실험(Main experiments)가 아닌 잡다한 일들에 보내야 할 경우도 많다. 또한 부품을 주문해 놓고 몇주를 기다리느라 아무 것도 하지 못할 때, 그렇지만 지도교수나 상사가 연구 진척상황에 대해 채근 할 때 스트레스가 많이 쌓이게 된다. 그리고 실험실에서는 항상 주위를 깨끗이 정돈하여 어떤 물건/장치/부품이 어디에 있는지 쉽게 파악할 수 있도록 하고 Lab Note를 마련하여 매일 매일 자신의 일을 기록하는 습관을 길러야 한다. 또한 화학 실험은 많은 위험을 수반하는 경우가 많으므로 안전에 신경쓰고 만일의 사고에 대처할 수 있는 방안도 미리 마련해 놓아야 한다. 또한 실험실에서 나오는 각종 화학 폐기물을 싱크대에 몰래 버리거나 투기하는 것은 법적인 책임을 떠나 사람으로서 양심에 어긋나는 나쁜 짓이니 절대로 해서는 안될 것이다. 반드시 규정을 따라서 올바른 과정을 통해서 폐기하여야 한다. 또한 화학 실험실내에서 사용하는 그 어떠한 용기라도 그 안에 어떤 물질(액체, 고체, 기체등)이 들어있다면 그 내용물이 무엇인지 Label을 반드시 붙이는 습관을 들여야 한다. 해도 좋고 안해도 좋은 사항이 아니고 반드시 해야 하는 안전 규정임을 기억한다.
실험 연구는 상당한 체력을 요하는 경우가 많으므로 평소에 운동을 통하여 체력을 기르고 실험 도중에라도 가끔 밖에 나가 맑은 공기를 폐부 깊숙히 마시는 등 기분 전환을 하도록 한다.
우수한 연구원은 날카로운 눈을 가져야
자연과학을 연구하는 사람은 실험실에서 일어나는 현상을 날카롭게 관찰하고 그 의미를 찾을 수 있는 능력을 길러야 한다. 똑 같은 현상을 보면서 사람마다 생각하는 것이 다르게 마련이다. 우선 <이 실험은 이런 결과가 나와야 한다>라는 편견(Bias)를 버리도록 한다. 미리 그 결과를 모두 예측할 수 있는 실험이라면 별로 할만한 가치가 없는 실험이다. 그리고 연구원은 반드시 연구노트를 작성해야 한다. 매일 매일 자신이 하는 모든 일들을 상세하게 기록하고 실험중에 관찰한 사항이나 자신의 생각을 적도록 한다. 그저 종이 쪽지에 적어 놓으면 나중에 흐지부지 없어져 버리게 되니 연구 노트에 실험 결과와 함께 반드시 모든 것을 적어 넣어야 후일 유용하게 쓸 수 있다. 컴퓨터로 계산을 하는 연구라면 계산상의 잘못을 찾아내기가 힘들 때가 많다. 그러나 계산 결과의 의미를 꼼꼼하게 따져보아서 도저히 물리적, 화학적으로 설명할 수 없는 결과가 나왔다면 처음의 가정이나 문제 설정에 오류가 있었거나 계산상의 잘못이 있을 수 있다. 이런 말이 있다. <실험 결과는 실험을 한 당사자 이외의 모든 사람들이 다 믿지만 컴퓨터 계산 결과는 계산을 한 당사자 이외의 모든 사람들이 믿지 않는다>. 이 말의 뜻을 한번 곰곰히 되새겨 볼 필요가 있을 것이다.
(다음에 계속)
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연구 잘 하기 |
